[发明专利]纤维储水芯性能检测及快速判断方法、通水量检测仪

说明书

本发明提供一种纤维储水芯通水量检测仪和纤维储水芯性能检测方法，并提供了一种纤维储水芯性能的快速判断方法，该纤维储水芯通水量检测仪，包括标准测试液储存装置、固定装置、压力泵、流量计及控制系统；该纤维储水芯性能检测方法包括空隙率检测、引水速度检测及采用上述通水量检测仪检测纤维储水芯的通水量。本发明的纤维储水芯检测方法具有快速、全面、科学、易操作等优势，此外通过建立纤维储水芯性能检测数据库，可快速检索样品属性与目标产品关联度较高的纤维储水芯及其相关信息，从而快速判断样品纤维储水芯的性能，对于产品研发、设计、质量控制与评价等方面均具有较大的帮助作用。

技术领域

本发明涉及书写笔性能的检测领域，具体涉及一种纤维储水芯通水量检测仪、纤维储水芯性能检测方法及纤维储水芯性能的快速判断方法。

背景技术

纤维储水芯是由纤维丝束组成圆柱状物体，依靠纤维丝之间形成的毛细管的毛细作用，纤维储水芯可以将液体吸入储存，并根据需要予以释放。由于纤维种类繁多，有天然纤维和化学纤维；纤维丝有粗细及不同截面形状，还有长丝与短丝之分；纤维丝组合可以采用胶粘剂粘合、加热融合以及不加任何其他东西的自然组合等不同方式。因此，纤维储水芯广泛应用于书写工具、化妆品、家居用品和医疗器材等各方面。

书写工具的纤维储水芯最早采用天然纤维粘合的毛毡，或者类似多股棉条缠绕外面用线捆绑后形成圆柱状物体(例如US 2640216A)，吸入墨水后放入笔杆内，通过毛毡笔头或纤维笔头将纤维储水芯中的墨水引出用以书写或标记。由于均为短纤维，纤维储水芯中的毛细管的走向是杂乱无序或者断断续续的，使得纤维储水芯中吸入的墨水最终被释放的比例偏低，墨水残留量比较大。

化学纤维被普遍使用后，纤维储水芯亦开始采用化学纤维，例如醋酸纤维素纤维等。随着书写工具功能与用途的扩展，墨水的种类越来越多，不仅有染料型，还有颜料型，以及金属粉末颜色；不仅有水性的，还有油性的，包括醇基和溶剂型等等，不得不使用各种热塑性纤维，特别是聚酯纤维代替醋酸纤维素纤维(例如US 3400998A)。聚酯纤维的综合性能在化学纤维中较为优异，其强度、弹性模量、弹性及弹性恢复、耐光性、耐溶剂性都较好，应用广泛，产量已在所有化学纤维总量中占据绝对比例。

目前，书写工具的纤维储水芯主要采用聚酯纤维，通常是常规纤度的低弹长丝，外部包覆一层聚丙烯薄膜(例如US 3767520A)。书写工具的纤维储水芯的主要功能是储存墨水，希望在相同体积的情况下尽可能多储存，通常是通过减少纤维量来增加纤维丝束内毛细管直径，从而增加墨水的储存量，但是，由于纤维丝束内毛细管直径增大而使得毛细力有所减弱，在耐冲击性试验时有可能会产生漏墨现象；同时，各种笔头从纤维储水芯中吸取墨水时要容易并且能持续，纤维储水芯中墨水残留量越少越好。此外，书写工具的笔头向上垂直长时间存放，纤维储水芯中墨水可能因重力作用而下沉，严重的甚至会使得笔头附近的纤维中没有墨水而无法书写。如果希望纤维储水芯中的墨水尽可能保持稳定，需要减小纤维丝束内毛细管直径，增强毛细力，或者通过改变纤维丝表面性能，使其与墨水的吸附力增强，而这一切正好与前述要求背道而驰。

现有的QB/T 4165-2011《纤维储水芯》标准仅有一项性能指标，即吸水率75±5％，以表征储水能力。各相关企业内控检测还会增加一些检测项目，诸如引水时间、纤维丝重量等，以表征该纤维储水芯的毛细引力大小。成品制造企业则会用实际使用的墨水来组装产品，进行成品笔的性能检测，以确定该纤维储水芯是否适用。这样的检测方法与流程不仅时间周期长，而且会受到蒸馏水与实际使用墨水的差异，以及笔头、墨水、其他零部件与组装等诸多因素的影响，很难判断究竟是纤维储水芯的问题，还是其他方面的影响，即使认为是纤维储水芯的问题，也难以找出原因及解决方案。

因此，本领域需要一种能克服上述技术问题的快速、全面、科学的书写工具纤维储水芯性能的检测方法。

需注意的是，前述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本发明的背景理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容